KR102114641B1 - 현재 블록의 분할을 예측하여 비디오를 코딩하는 방법, 디코딩 방법 및 이에 상응하는 코딩 및 디코딩 장치 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

현재 블록의 분할을 예측하여 비디오를 코딩하는 방법, 디코딩 방법 및 이에 상응하는 코딩 및 디코딩 장치 및 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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Abstract

본 발명은 블록들로 미리 분할된 현재 이미지(ICj)를 코딩하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 코딩될 현재 블록(CTBu)에 대해, 현재 블록을 적어도 한번 복수의 서브-블록들로 분할하는 단계 C3, 및 현재 블록의 분할을 제1 디지털 정보 시퀀스의 형태로 나타내는 단계 C4를 실행한다. 본 발명의 코딩 방법은, 제1 및 제2 시퀀스를 서로 비교하거나, 대응하는 분할을 서로 비교(C51)하고, 미리결정된 비교 기준의 적용에서 상기 비교를 나타내는 잔차 디지털 정보를 결정(C52)함으로써, 이미 코딩되어 후에 디코딩되며, 제2 디지털 정보 시퀀스의 형태로 나타내는 블록(CTBrj)의 분할에 관련하여 현재 블록의 분할을 예측하는 단계 C5, 및 결정된 상기 잔차 디지털 정보를 인코딩하는 단계 C6을 포함한다.

Description

현재 블록의 분할을 예측하여 비디오를 코딩하는 방법, 디코딩 방법 및 이에 상응하는 코딩 및 디코딩 장치 및 컴퓨터 프로그램{METHOD OF VIDEO CODING BY PREDICTION OF THE PARTITIONING OF A CURRENT BLOCK, METHOD OF DECODING, CODING AND DECODING DEVICES AND COMPUTER PROGRAMS CORRESPONDING THERETO}
본 발명은 일반적으로 이미지 처리 분야에 관한 것으로, 특히 디지털 이미지의 코딩 및 디지털 이미지 시퀀스의 코딩에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 특히 오늘날 및 미래의 비디오 코더(ITU-T/ISO MPEG HEVC) 및 이들의 확장에 의해 구현되는 비디오 코딩에 특히 적용될 수 있다.
현재 입안하고 있으며 문서 "B. Bross, W. -J. Han, J. -R. Ohm, G. J. Sullivan, and T. Wiegand, "High efficiency video coding (HEVC) text specification draft 6," document JCTVC-H1003 of JCT-VC, San Jose CA, USA, February 2012"에 기술된 HEVC 표준은 비디오 시퀀스의 블록 분할을 사용한다는 점에서 이전의 H.264 표준과 유사하다. 그러나, HEVC 표준은 구현되는 분할이 "쿼드트리(quadtree)"로 불리는 나무 모양 구조를 따른다는 사실로 H.264 표준과 구별된다. 이를 위해, 도 1a에 도시된 바와 같이, 현재 이미지(IN)는 제1회에 크기 64 x 64 화소의 복수의 정방형 블록(CTB1, CTB2,..., CTBi,..., CTBL)(1≤i≤L)으로 분할된다. 소정의 블록(CTBi)의 경우, 이 블록은 코딩 트리의 루트를 구성하는 것으로 간주되고, 여기서
- 루트 아래 제1 레벨의 리프들(leaves)이 블록(CTBi)에 대한 제1 레벨의 분할 깊이에 대응하며, 이에 대해 블록(CTBi)은 제1회에 복수의 코딩 블록으로 분할되었으며,
- 제1 레벨의 리프들 아래 제2 레벨의 리프들이 블록(CTBi)에 대한 제2 레벨의 분할 깊이에 대응하며, 이에 대해 제1회에 분할된 블록(CTBi)이 제2회에 복수의 코딩 블록으로 분할되었으며, ...
-...제k-1 레벨의 리프들 아래 제k 레벨의 리프들, 이들은 블록(CTBi)에 대한 제k 레벨의 분할 깊이에 대응하며, 이에 대해 제k-1회에 분할된 블록(CTBi)이 마지막 회에 복수의 코딩 블록으로 분할되었다.
HEVC 호환가능 코더에서, 블록(CTBi)의 분할의 반복은 소정 레벨의 분할 깊이까지 수행된다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 블록(CTBi)의 전술한 연속적인 분할을 완료하였을 때, 블록(CTBi)은 결국 CB1, CB2,..., CBj,..., CBM(1≤j≤M)으로 표시된 복수의 코딩 블록으로 분할된다.
상기 코딩 블록의 크기는 "쿼드트리" 유형의 트리를 따르는 블록의 분할의 도움으로 적절하게 선택될 수 있으며, 쿼드트리 유형의 트리에서는 상기 트리의 리프들이 각각 다양한 레벨의 분할 깊이에서 얻어진 코딩 블록(CB1, CB2,..., CBj,..., CBM)을 나타낸다.
도 1a를 참조하면, 소정의 블록(CBj)에 대해서, 이 블록은 예를 들면 이산 코사인 변환(DCT) 유형의, 상기 블록에 대한 예측 및 변환 트리의 루트를 구성하는 것으로 간주된다. 소정의 블록(CBj)에 대한 예측 트리는 블록(CBj)이 예측 블록으로 불리는 복수의 블록(PB1, PB2,..., PBt,.., PBP)(1≤t≤P)으로 분할되는 방법을 나타낸다. 고려되는 예측 블록(PBt)의 경우, 예를 들면 코딩 모드, 움직임 벡터 등과 같은 예측 파라미터가 예측 유닛에 명시된다.
고려되는 코딩 블록(CBj)에 대한 다양한 분할 모드가 존재한다. 도 1a는 예를 들면, 고려되는 코딩 블록(CBj)에 대한 인터(INTER) 예측의 경우에, 이 블록(CBj)의 다양한 분할 모드를 도시한다. 4가지 상기 분할 모드가 있다:
- PART_2Nx2N 모드는 고려되는 코딩 블록(CBj)의 분할이 없는 것에 대응하며, 따라서 이것은 단일 예측 블록(PB1)에 대응하며,
- PART_2NxN 모드는 2개의 장방형 예측 블록(PB1, PB2)으로 고려되는 코딩 블록(CBj)의 수평 분할에 대응하며,
- PART_Nx2N 모드는 고려되는 코딩 블록(CBj)의 2개의 장방형 예측 블록(PB1, PB2)으로의 수직 분할에 대응하며,
- PART_NxN 모드는 고려되는 코딩 블록(CBj)의 모두 동일 크기를 갖는 4개의 정방형 예측 블록(PB1, PB2, PB3, PB4)으로의 분할에 대응한다.
고려되는 코딩 블록(CBj)의 예측 코딩 후에, 이 블록(CBj)은 변환 블록으로 불리는 복수의 더 작은 블록(TB1, TB2,..., TBv,..., TBQ)(1≤v≤Q)으로 다시 분할될 수 있다. 이러한 분할은 "잔차 쿼드트리"로 불리는 "쿼드트리" 유형의 트리에 따르며, 여기서 상기 트리의 리프들들은 각각 다양한 레벨의 분할 깊이에서 얻어지는 코딩 블록(TB1, TB2,..., TBv,..., TBQ)을 나타낸다.
도 1a는 PART_NxN 분할의 도움으로 예측된 코딩 블록(CBj)의 예시적 분할을 도시한다. 도시된 예에서, 코딩 블록(CBj)의 블록(PB2, PB3)은 예를 들면 각각 모두가 같은 크기인 4개의 더 작은 정방형 블록(TB1, TB2, TB3, TB4 및 TB5, TB6, TB7, TB8)으로 각각 분할된다. 이러한 분할은 도 1a에 점선으로 표시된다.
도 1b는 고려되는 블록(CTBi)의 예측 코딩 및 변환 코딩 후에 얻어진 상기 블록의 예시적 분할뿐만 아니라 대응하는 분할 트리를 도시한 것이다. 도시된 예에서,
- 코딩 트리의 루트로 간주되는 블록(CTBi)은 굵은 연속선으로 표현되고,
- 한편으로는 코딩 트리의 리프들을 구성하고 다른 한편으로는 "잔차 쿼드트리" 트리의 루트를 구성하는 코딩 블록(CB1 내지 CB16)은 가는 연속선으로 표현되고,
- "잔차 쿼드트리" 트리의 리프들을 구성하는 변환 블록(TB1 내지 TB16)은 점선으로 표현된다.
이러한 식으로 구성된 나무 모양 구조에는,
- 블록(CB1 내지 CB4)과 같은 코딩 블록들만을 포함하는 제1 레벨의 분할 깊이(NP1);
■ 블록(CB4)의 분할이 완료되면 얻어지는 블록(CB9 내지 CB12)뿐만 아니라, 블록(CB1)의 분할이 완료되면 얻어지는 블록(CB5 내지 CB8)와 같은, 코딩 블록,
■ 블록(CB2)의 분할이 완료되면 얻어지는 블록(TB1 내지 TB4)와 같은, 변환 블록을 포함하는,
- 제2 레벨의 분할 깊이(NP2);
■ 블록(CB10)의 분할이 완료되면 얻어지는 블록(CB13 내지 CB16)과 같은, 코딩 블록,
■ 블록(CB7)의 분할이 완료되면 얻어지는 블록(TB5 내지 TB8)과 같은, 변환 블록, 블록(TB2)의 분할이 완료되면 얻어지는 블록(TB9 내지 TB12), 블록(CB12)의 분할이 완료되면 얻어지는 블록(TB12 내지 TB16)을 포함하는,
- 제3 레벨의 분할 깊이(NP3)가 있다.
HEVC 호환가능 코더에서, 고려되는 블록(CTBi)의 경우, 상기 블록의 몇몇의 서로 다른 분할들은 코더에서 경합하게 되는데, 즉, 분할 반복의 서로 다른 각각의 조합들은, 최선의 분할, 다시 말해, 소정의 코딩 수행 기준, 예를 들어 당업자에게 잘 알려진 기준인, 데이터 속도/왜곡 비용, 아니면 효율/복잡성 절충에 따라, 고려되는 블록(CTBi)의 코딩을 최적화하는 분할을 선택할 목적으로 경합하게 된다.
일단 고려되는 블록(CTBi)의 최적 분할이 수행되면, 이 최적의 분할을 나타내는 예컨대 비트열과 같은 디지털 정보 시퀀스가 비디오 디코더에 의한 판독을 위한 스트림으로 전송된다.
이러한 스트림은 또한,
- 양자화된 잔차 블록의 계수인 잔차 데이터 및 선택적으로, 인터 모드로 코딩할 때, 움직임 벡터의 잔차 데이터,
- 사용되는 코딩의 모드를 나타내는, 코딩 파라미터로서, 특히,
■ 예측의 모드(인트라 예측, 인터 예측, 어떠한 정보도 디코더에 전송되지 않는 예측을 수행하는, "스킵(skipping)"하는 디폴트 예측),
■ 예측의 유형을 명시하는 정보(방위, 기준 이미지 성분 등);
■ 변환의 유형, 예를 들면 4x4 DCT, 8x8 DCT 등;
■ 필요하면, 움직임 정보;
■ 기타 등등을 포함한다.
특정 상황에서는, 이미 코딩되어 후에 디코딩된 블록에서 실행되는 복수의 서브-블록들로의 분할이 코딩될 고려되는 블록(CTBi)의 분할과 유사하게 될 수 있다. 그 결과, 코딩될 블록(CTBi)의 분할을 나타내는 디지털 정보 시퀀스는 이미 코딩되어 후에 디코딩된 블록의 분할을 나타내는 디지털 정보 시퀀스와 또한 유사하다. 코딩될 블록(CTBi)의 분할을 나타내는 디지털 정보 시퀀스는 높은 신호 처리 비용을 나타내는 무시할 수 없는 양의 디지털 정보를 포함하고, 이에 의해, 코딩의 성능을 감소시킨다는 것을 이해해야 한다.
본 발명의 목적 중 하나는 상기 언급한 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 한 양태에서, 블록들로 미리 분할된 현재 이미지를 코딩하는 방법을 제공하며, 이 방법은 코딩될 현재 블록에 대해,
- 현재 블록을 적어도 한번 복수의 서브-블록들로 분할하는 단계, 및
- 현재 블록의 분할을 제1 디지털 정보 시퀀스의 형태로 나타내는 단계를 실행한다.
이와 같은 코딩 방법은,
- 제1 및 제2 시퀀스를 서로 비교하거나, 대응하는 분할을 서로 비교하고, 미리결정된 비교 기준의 적용에서 비교를 나타내는 잔차 디지털 정보를 결정함으로써, 이미 코딩되어 후에 디코딩되고, 제2 디지털 정보 시퀀스의 형태로 나타내는 블록의 분할에 관련하여 현재 블록의 분할을 예측하는 단계, 및
- 결정된 상기 잔차 디지털 정보를 인코딩하는 단계를 포함한다는 점에서 주목할 만하다.
따라서, 이러한 제공은 현재 블록의 분할과 기준 분할, 즉, 이미 코딩되어 후에 디코딩된 블록의 분할 사이의 차이만을 인코딩할 수 있고, 이에 의해, 현재 블록의 분할을 재구성하기 위하여 디코딩에 필요한 디지털 정보의 양을 크게 감소시킬 수 있다.
특정 구현예에 있어서, 코딩 방법은 데이터 신호를 디코더에 전송하는 단계를 포함하며, 이러한 신호는 분할 예측 단계가 실행되는지의 여부를 나타내는 디지털 정보를 포함한다.
이러한 제공은, 고려되는 이미지 시퀀스에 대해, 고려되는 이미지에 대해 또는 고려되는 이미지 부분(또는 "슬라이스")에 대해서, 임의의 현재 또는 미래의 코더가 현재 블록의 분할의 예측을 활성 또는 비활성으로 선택할 수 있게 한다. 그 결과로서, 이러한 분할 예측 방법은 현재 비디오 맥락에 맞게 조정될 수 있기 때문에 특히 유연성이 있다.
다른 특정 구현예에 있어서, 상기 언급한 분할 예측 단계가 실행될 때, 데이터 신호는 상기 언급한 인코딩된 잔차 디지털 정보를 포함한다.
이러한 제공은 현재 블록을 재구성하기 위해, 현재 블록의 분할과 기준 분할 사이의 차이의 결과에 관해 디코더에 알려 줄 수 있게 한다.
또 다른 특정 구현예에 있어서, 현재 블록과 이미 코딩된 후에 디코딩되는 블록은 미리결정된 분할 깊이 레벨 이하인 2개의 분할 깊이 레벨을 얻기 위해 적어도 한번 각각 분할되며, 미리결정된 비교 기준은 다음과 같다.
- 현재 블록과 이미 코딩된 후에 디코딩되는 블록의 분할을 동일한 분할 깊이 레벨에서 비교하고,
- 이 비교를 미리결정된 분할 깊이 레벨로 반복하고,
- 각각의 비교가 끝나면, 비교된 분할들이 각각 동일하거나 상이한지의 여부에 따라 제1 값 또는 제2 값 중 어느 하나의 잔차 디지털 정보를 결정한다.
이러한 제공은,
- 현재 블록 또는 이미 코딩된 후에 디코딩되는 블록의 적어도 하나의 분할이 높은 분할 깊이 레벨에서 실행되었을 때; 및
- 현재 블록의 분할 깊이 레벨이 이미 코딩된 후에 디코딩되는 블록의 분할 깊이 레벨과 매우 상이할 때, 신호 처리 비용을 감소시킬 수 있다.
또 다른 특정 구현예에 있어서, 상기 비교 기준은 다음과 같다.
- 현재 블록의 분할로부터 얻은 서브-블록과 이미 코딩된 후에 디코딩되는 블록의 분할로부터 얻은 대응하는 서브-블록이 다시 분할되지 않은 경우, 잔차 디지털 정보가 결정되지 않고,
- 현재 블록의 분할로부터 얻은 서브-블록이 다시 분할된 경우와, 이미 코딩된 후에 디코딩되는 블록의 분할로부터 얻은 대응하는 서브-블록이 다시 분할되거나 분할되지 않은 경우, 잔차 디지털 정보가 결정된다.
변형예에 있어서, 비교 기준은 다음과 같다.
- 현재 블록의 분할로부터 얻은 서브-블록과 이미 코딩된 후에 디코딩되는 블록의 분할로부터 얻은 대응하는 서브-블록이 다시 분할된 경우, 잔차 디지털 정보가 결정되지 않고,
- 현재 블록의 분할로부터 얻은 서브-블록과 이미 코딩된 후에 디코딩되는 블록의 분할로부터 얻은 대응하는 서브-블록이 다시 분할되지 않은 경우, 잔차 디지털 정보가 결정되고,
- 현재 블록의 분할로부터 얻은 서브-블록이 다시 분할된 경우와, 이미 코딩된 후에 디코딩되는 블록의 분할로부터 얻은 대응하는 서브-블록이 다시 분할되지 않은 경우, 잔차 디지털 정보가 결정된다.
또 다른 특정 구현예에 있어서, 코딩된 후에 디코딩되는 블록은 미리 식별된 위치, 즉
- 현재 이미지의 디코딩된 일부에, 또는,
- 이미 디코딩된 다른 이미지에, 또는,
- 현재 블록이 위치되어 있는 다른 이미지 성분과 연관된 이미지 성분에 있다.
따라서, 이러한 제공은 인트라 예측 모드를 사용하거나 또는 인터 예측 모드를 사용함으로써 2차원 이미지 또는 이미지 일부를 동일하게 완전히 코딩하는 것에 관련하여 본 발명을 구현하게 할 수 있다.
인터 코딩을 사용하면, 이미 디코딩된 다른 이미지는 현재 이미지의 이전 또는 이후에 발생하는 이미지일 수 있다.
따라서, 이러한 제공은, 단방향-예측 또는 쌍방향-예측 방식 중 하나를 사용하면서, 2차원 이미지의 코딩에 관련하여 본 발명을 실행하게 할 수 있다.
마지막으로, 이러한 제공은 멀티뷰 3D 코딩 또는 HEVC 3D 코딩과 같은 3차원(3D) 비디오 코딩에 대해 본 발명을 실행하게 할 수 있으며, 여기서, 이미 코딩된 후에 디코딩되는 적어도 하나의 제2 이미지 성분에 관련하여 제1 이미지 성분을 코딩하는 것이 제안된다.
제1 및 제2 이미지 성분은 하나의 이미지의 조각들이 아니라, 본 발명의 의미에서, 하나의 완전한 이미지 중 2개의 서로 다른 뷰를 나타내는 것을 주목해야 한다.
이러한 제1 및 제2 이미지 성분은, 예를 들어, 현재 개발 중인 새로운 멀티뷰 비디오 + 깊이(MVD) 비디오 코딩 포맷에 사용되는 바와 같이 각각 텍스처 성분 및 연관된 깊이 성분일 수 있다.
대안으로, 상기 언급한 제1 및 제2 이미지 성분은 각각 깊이 성분 및 연관된 텍스처 성분일 수 있다.
제1 및 제2 이미지 성분의 다른 유형을 당연히 예상할 수 있다.
따라서, 제1 및 제2 이미지 성분은, 각각:
- 동일한 멀티뷰 이미지의 2개의 뷰, 또는,
- 휘도(luma) 성분 및 색도(chroma) 성분, 또는,
- 확장가능한 비디오 코딩 동안 2개의 상이한 계층일 수 있다.
또한, 제2 이미지 성분 및 제3 이미지 성분에 관련된 제1 이미지 성분의 코딩을 고려할 수 있다. 이러한 상황에서, 예로서,
- 제1 이미지 성분은 성분 Y일 수 있고,
- 제2 이미지 성분은 성분 U일 수 있으며,
- 제3 이미지 성분은 성분 V일 수 있다.
또한, 본 발명은 서브-블록들로 미리 세분된 현재 이미지를 코딩하기 위한 코더 장치를 제공하며 이 장치는 상기 명시된 코딩 방법을 수행하도록 설계되어 있다. 현재 블록을 코딩하기 위하여, 이러한 장치는,
- 현재 블록을 적어도 한번 복수의 서브-블록들을 분할하기 위한 분할 수단, 및
- 현재 블록의 분할을 제1 디지털 정보 시퀀스의 형태로 나타내기 위한 표현 수단을 포함한다.
이러한 코더 장치는,
- 이미 코딩된 후에 디코딩되며, 제2 디지털 정보 시퀀스의 형태로 표시되는 블록의 분할에 관련하여 현재 블록의 분할을 예측하기 위한 예측 수단으로서, 제1 및 제2 시퀀스를 서로 비교하거나 대응하는 분할을 서로 비교한 후, 미리결정된 비교 기준의 적용에서 비교를 나타내는 잔차 디지털 정보를 결정하기에 적합한 예측 수단과,
- 결정된 잔차 디지털 정보를 코딩하기 위한 코더 수단을 포함하는 것을 주목할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 명시된 코딩 방법을 사용하여 코딩된 이미지를 나타내는 데이터 신호를 제공한다. 이러한 신호는, 상기 언급한 바와 같이, 상기 인코딩된 잔차 디지털 정보를 포함하는 것을 주목할 수 있다.
또한, 본 발명은 현재 블록을 디코딩하기 위해 디코딩된 블록의 분할을 초기에 재구성하는 단계를 실행함으로써, 블록들로 미리 분할되고 코딩된 현재 이미지를 나타내는 데이터 신호를 디코딩하는 방법을 제공한다.
이러한 디코딩 방법은,
- 상기 데이터 신호에서, 현재 블록의 분할을 나타내는 제1 디지털 정보 시퀀스와 디코딩된 블록의 상기 명시된 분할을 나타내는 제2 디지털 정보 시퀀스 사이 또는 미리결정된 비교 기준의 적용에서 대응하는 분할들 사이의 코딩 동안 실행되는 비교를 나타내는 잔차 디지털 정보를 식별하는 단계, 및
- 디코딩된 블록의 재구성된 분할로부터, 그리고, 식별된 잔차 디지털 정보로부터 현재 블록의 분할을 재구성하는 단계를 포함하는 것을 주목할 수 있다.
코딩 정보와, 특히, 현재 블록의 분할과 기준 분할 사이의 차이를 나타내는 잔차 디지털 정보를 수신 및 판독할 때, 이와 같은 디코딩 기법은 상기 언급한 코딩 방법에서 실행되는 예측의 정반대인 예측을 적용함으로써 현재 블록을 재구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 명시된 디코딩 방법을 수행하는 디코더 장치를 제공하며, 상기 디코더 장치는 블록들로 미리 분할되고 코딩된 현재 이미지를 나타내는 데이터 신호를 디코딩하도록 이루어지고, 상기 장치는 현재 블록을 디코딩하기 위해, 디코딩된 블록의 분할을 초기에 재구성하기에 적합한 재구성 수단을 포함한다.
이러한 디코더 장치는,
- 상기 데이터 신호에서, 현재 블록의 분할을 나타내는 제1 디지털 정보 시퀀스와 디코딩된 블록의 분할을 나타내는 제2 디지털 정보 시퀀스 사이 또는 미리결정된 비교 기준의 적용에서 대응하는 분할들 사이의 코딩에서 실행되는 비교를 나타내는 잔차 디지털 정보를 식별하는 식별 수단 및
- 디코딩된 블록의 재구성된 분할로부터, 그리고, 식별된 잔차 디지털 정보로부터 현재 블록의 분할을 재구성하기에 적합한 상기-언급된 재구성 수단을 포함하는 것을 주목할 수 있다.
또한, 본 발명은 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때, 본 발명의 코딩 방법 또는 디코딩 방법을 실행하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 제공한다.
이 프로그램은, 임의의 프로그래밍 언어를 사용할 수 있고, 소스 코드, 목적 코드 또는 부분적으로 컴파일된 형태와 같은 소스 코드와 목적 코드 사이의 중간의 코드 형태 또는 임의의 다른 바람직한 형태일 수 있다.
또한, 본 발명은 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 데이터 매체를 제공하며, 이 프로그램은 상기 언급한 것처럼 본 발명의 코딩 또는 디코딩을 수행하도록 이루어진 명령들을 포함한다.
데이터 매체는 프로그램을 저장할 수 있는 임의의 엔티티(entity) 또는 장치일 수 있다. 예를 들어, 매체는 판독 전용 메모리(ROM), 예를 들어, 콤팩트디스크(CD) ROM 또는 마이크로전자 회로 ROM, 또는 자기 기록 수단, 예를 들어, 범용 직렬 버스(USB) 스틱 또는 하드 디스크와 같은 저장 매체를 포함할 수 있다.
더욱이, 데이터 매체는 전기 또는 광학 케이블에 의해, 무선으로 또는 다른 수단에 의해서 전달될 수 있는 전기 또는 광학 신호와 같은 전송 가능한 매체일 수 있다. 본 발명의 프로그램은 특히 인터넷 유형 네트워크로부터 다운로드될 수 있다.
대안으로, 데이터 매체는 프로그램이 통합된 집적 회로일 수 있고, 이 회로는 상기 명시된 코딩 또는 디코딩 방법을 실행하거나 또는 실행에 사용되도록 이루어진다.
상기 언급된 코더 장치 및 대응하는 컴퓨터 프로그램은 본 발명의 코딩 방법에 의해 부여된 것들과 적어도 동일한 장점들을 제공한다.
상기 언급된 디코더 장치 및 대응하는 컴퓨터 프로그램 및 데이터 매체는 본 발명의 디코딩 방법에 의해 부여된 것들과 적어도 동일한 장점들을 제공한다.
도면을 참조로 기술된 바람직한 구현예를 읽음으로써 다른 특징 및 이점들이 명백해질 것이다.
도 1a는 HEVC 기술에 따라 블록을 분할하는 연속 동작을 도시한다.
도 1b는 코딩 블록의 예측 및 변환 후에 얻어진 상기 코딩 블록의 예시적 분할뿐만 아니라 대응하는 예측 및 변환 트리 구조를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 코딩 방법의 단계들을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 코더 장치의 실시예를 도시한다.
도 4a는 코딩될 현재 블록의 분할의 예를 실행된 분할을 나타내는 트리 구조와 함께 도시한다.
도 4b는 이미 코딩되어 후에 디코딩되는 블록의 분할의 예를 실행된 분할을 나타내는 트리 구조와 함께 도시한다.
도 5는 본 발명의 코딩 방법에 의해 얻어진 데이터 신호를 도시한다.
도 6a 내지 도 6c는 코딩되어 후에 디코딩되는 블록이 발견될 수 있는 미리 식별된 복수의 잠재적인 위치를 각각 도시한다.
도 7은 본 발명의 디코딩 방법의 단계를 도시한다.
도 8은 본 발명의 디코더 장치의 실시예를 도시한다.
다음은, 본 발명의 코딩 방법이 예를 들어 준비 중에 있는 HEVC 2D 표준에 따르는 코딩에 의해 얻어진 것과 유사한 2진 스트림으로서 이미지 또는 이미지들의 시퀀스를 코딩하기 위해 사용되는 본 발명의 구현예를 설명한다.
본 구현예에 있어서, 본 발명의 코딩 방법은 예로서 HEVC 2D 표준에 따라 초기에 코더를 수정함으로써 소프트웨어 또는 하드웨어 형태로 구현된다. 본 발명의 코딩 방법은, 도 2에 도시된 것처럼, 단계 C1 내지 C7을 포함하는 알고리즘 형태로 도시되어 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 본 발명의 코딩 방법은 도 3에 도시된 것과 같은 코더 장치(CO)에서 구현된다.
도 2에 도시된 이전의 단계 C1 동안에, 이미지(IC1, ..., ICj, ..., ICM)의 시퀀스(SQ)의 일부를 형성하는 현재 이미지(ICj)는, 예를 들어, 64 x 64 픽셀의 사이즈를 나타내는 복수의 블록(CTB1, CTB2, ..., CTBu, ..., CTBS)(1≤u≤S)으로 종래의 방식으로 분할된다. 이러한 분할 단계는 도 3에 도시된 제1 분할 소프트웨어 모듈(MP1)에 의해 실행된다.
또한, 본 발명에서 용어 "블록"의 의미는, 예를 들어 문서 "B. Bross, W. J Han, J. R. Ohm, G. J. Sullivan, and T. Wiegand, "High efficiency video coding (HEVC) text specification draft 6," Document JCTVC-H1003 of JCT-VC, San Jose CA, USA, February 2012"에 설명된 HEVC 표준에서 특히 사용되는 전문 용어로 "코딩 유닛"과 동일한 의미를 갖는다는 것을 주목해야 한다.
특히, 이러한 코딩 유닛은 형상이 장방형 또는 정방형이며 블록 또는 매크로블록으로도 알려진 픽셀들의 세트 또는 다른 기하학적 형상을 나타내는 픽셀의 세트와 함께 분류한다.
도 2에 도시된 단계 C2 동안에, 현재 이미지(ICj)의 블록(CTBu)이 코딩을 위한 현재 블록으로서 선택된다.
도 2에 도시된 단계 C3 동안에, 선택된 블록(CTBu)은 복수의 코딩 서브-블록들(B1, B2, ..., Bf, ..., BG)(1≤f≤G)로 분할된다. 이러한 분할은 상술한 것처럼 "쿼드트리" 유형 구조에 따른다. 트리 구조의 다른 유형들이 당연히 예상될 수 있다.
본 발명에 따라, 블록(CTBu)은 미리결정된 분할 깊이 레벨(kp)(k1≥0, kp≥0) 이하인 분할 깊이 레벨(k1)에 도달할 때까지 적어도 한번 분할된다.
상기 분할은 도 3에 도시된 제2 분할 소프트웨어 모듈(MP2)에 의해 실행된다.
단계 C2 내지 C3은 모든 블록(CTB1, CTB2, ..., CTBS)에 대해 반복된다.
블록(CTBu)의 분할의 예는 도 4a에 도시되어 있다.
도시된 예에 있어서, 현재 블록(CTBu)은 코더에 의해 설정된 깊이 레벨(k1=2)로 분할되며, 상기 레벨은, 예를 들어, kp=4와 같이, 미리결정된 분할 깊이 레벨(kp)보다 작다. 도시된 예에 있어서, 분할 깊이 레벨(k1)은 선택된 블록(CTBu)에 대해 얻어진 최종 분할이 코딩 성능 기준, 특히 예를 들어 데이터 속도/왜곡 비용을 최적화하는 레벨인 것으로서 결정된다.
도 4a를 참조하면, 주어진 현재 블록(CTBu)에 대해서는 이 블록이 다음과 같은 코딩 트리(AC)의 루트를 구성하는 것으로 고려된다.
- 루트 아래 제1 레벨의 리프들이 블록(CTBu)에 대한 제1 레벨의 분할 깊이에 대응하며, 이에 대해 블록(CTBu)은 제1회에 복수의 코딩 서브-블록으로, 예를 들어 4개의 서브-블록들(B1, B2, B3, B4)로 분할되었으며,
- 제1 레벨의 루프들 아래 제2 레벨의 리프들이 블록(CTBu)에 대한 제2 레벨의 분할 깊이에 대응하며, 이에 대해 제1회에 분할된 블록(CTBu)은 제2회에 복수의 코딩 서브-블록으로, 예를 들어 4개의 서브-블록들(B5, B6, B7, B8)로 분할되었다.
도 2에 도시된 단계 C4 동안에, 비트들(S1, S2, ..., Su, ..., SS)의 시퀀스(S)가 생성되며, 이러한 비트들은 블록(CTB1, CTB2, ..., CTBu, ..., CTBS)에서 실행된 분할을 각각 나타낸다. 블록(CTB1, CTB2, ..., CTBu, ..., CTBS)의 디코딩된 버전이 또한 생성되며, 이러한 디코딩된 블록은 도 2 및 도 3에서 CTBD1, CTBD2, ..., CTBDu, ..., CTBDS로 기재되어 있다. 이러한 디코딩된 블록은 시퀀스(SQ)의 다음 이미지를 코딩하기 위하여 코더(CO)에 의해 재사용된다.
2진 시퀀스를 생성하는 이러한 단계는 도 3에 도시된 데이터 프로세서 소프트웨어 모듈(PSB)에 의해 실행된다.
상기 언급된 디코딩 단계는 도 3에 또한 도시된 디코딩 모듈(MD)에 의해 실행된다.
본 발명에 따라, 도 2에 도시된 단계 C5 동안에, 현재 블록(CTBu)의 분할은 이미 코딩되어 후에 디코딩되는 블록의 분할에 관련되어 예측되고, 이 블록은 이미 코딩되어 후에 디코딩되는 복수의 후보 블록(CTBr1, CTBr2, ..., CTBri, ..., CTBrL)(1≤i≤L)으로부터 선택된다.
이러한 예측 단계 C5는 도 3에 도시된 예측 소프트웨어 모듈(MPR)에서 실행된다.
한 예로서, 이미 코딩되어 후에 디코딩되는 선택된 블록은 블록(CTBri)이다.
선택된 블록(CTBri)은 복수의 코딩 서브-블록들(Br1, Br2, ..., Brf, ..., BrG)(1≤i≤G)로 미리 분할되었다. 이러한 분할은, 상기 설명한 것처럼, 쿼드트리 유형 구조에 따른다.
다른 유형들의 트리 구조가 당연히 예측될 수 있다.
본 발명에 따라, 블록(CTBri)의 분할은 미리결정된 분할 깊이 레벨(kp) 이하인 분할 깊이 레벨(k2)(k2≥0, kp≥0)을 얻을 때까지 적어도 한번 실행된다.
상기 분할은 도 3에 도시된 제2 분할 소프트웨어 모듈(MP2)에 의해 실행된다.
블록(CTBri)의 분할의 예는 도 4b에 도시되어 있다.
도시된 예에 있어서, 현재 블록(CTBri)의 분할은 코더에 의해 설정되고 kp=4와 같은 미리결정된 분할 깊이 레벨(kp) 이하의 깊이 레벨(k2=3)로 실행된다. 분할 깊이 레벨(k2)은 선택된 블록(CTBri)에 대해 얻어진 최종 분할이 코딩 성능 기준, 특히 예를 들어, 데이터 속도/왜곡 비용을 최적화하는 레벨인 것으로서 결정된다.
도 4b를 참조하면, 소정의 블록(CTBri)의 경우, 이 블록이 다음과 같은 코딩 트리(ACr)의 루트를 구성하는 것으로 고려된다.
- 루트 아래 제1 레벨의 리프들이 블록(CTBri)에 대한 제1 레벨의 분할 깊이에 대응하며, 이에 대해 블록(CTBri)은 제1회에 복수의 코딩 서브-블록으로, 예를 들어 4개의 코딩 서브-블록들(Br1, Br2, Br3, Br4)로 분할되었으며,
- 1 레벨의 루트들 아래 제2 레벨의 리프들이 블록(CTBri)에 대한 제2 레벨의 분할 깊이에 대응하며, 이에 대해 제1회에 분할된 블록(CTBri)은 제2회에 복수의 코딩 서브-블록으로, 예를 들어 서브-블록(Br1)의 분할에 의해 얻은 4개의 코딩 서브-블록들(Br5, Br6, Br7, Br8)로 분할되었으며,
- 레벨의 루트들 아래 제3 레벨의 리프들이 블록(CTBri)에 대한 제3 레벨의 분할 깊이에 대응하며, 이에 대해 제2회에 분할된 블록(CTBri)은 제3회에 복수의 코딩 서브-블록으로, 예를 들어 서브-블록(Br7)의 분할에 의해 얻은 4개의 코딩 서브-블록들(Br9, Br10, Br11, Br12)로 분할되었다.
코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 분할은 비트의 시퀀스(Sri)의 형태로 표현된다.
아래의 표는 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 분할을 나타내는 시퀀스(Sri)에 대한 콘텐츠와, 현재 블록(CTBu)의 분할을 나타내는 시퀀스(Su)에 대한 콘텐츠의 예를 도시한다.
Figure 112014126409922-pct00001

시퀀스(Sri)의 경우:
- 제1 비트 "1"은 블록(CTBri)이 4개의 작은 서브-블록들(Br1, Br2, Br3, Br4)로 분할되는 것을 나타낸다.
- 제2 비트 "1"은 서브-블록(Br1)이 4개의 작은 서브-블록들(Br5, Br6, Br7, Br8)로 분할되는 것을 나타낸다.
- 제3 비트 "0"은 서브-블록(Br5)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제4 비트 "0"은 서브-블록(Br6)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제5 비트 "1"은 서브-블록(Br7)이 4개의 작은 서브-블록들(Br9, Br10, Br11, Br12)로 분할되는 것을 나타낸다.
- 제6 비트 "0"은 서브-블록(Br9)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제7 비트 "0"은 서브-블록(Br10)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제8 비트 "0"은 서브-블록(Br11)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제 9 비트 "0"은 서브-블록(Br12)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제10 비트 "0"은 서브-블록(Br8)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제11 비트 "0"은 서브-블록(Br2)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제12 비트 "0"은 서브-블록(Br3)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제13 비트 "0"은 서브-블록(Br4)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
시퀀스(Su)의 경우:
- 제1 비트 "1"은 블록(CTBu)이 4개의 서브-블록들(B1, B2, B3, B4)로 분할되는 것을 나타낸다.
- 제2 비트 "1"은 블록(B1)이 4개의 서브-블록들(B5, B6, B7, B8)로 분할되는 것을 나타낸다.
- 제3 비트 "0"은 서브-블록(B5)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제4 비트 "0"은 서브-블록(B6)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제5 비트 "0"은 서브-블록(B7)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제6 비트 "0" 은 서브-블록(B8)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제7 비트 "0"은 서브-블록(B2)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제8 비트 "0"은 서브-블록(B3)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
- 제9 비트 "0"은 서브-블록(B4)이 분할되지 않는 것을 나타낸다.
시퀀스(Su)의 마지막 3개의 비트는 블록(CTBri)의 서브-블록(B7)과 서브-블록(Br7) 사이에 분할의 차이가 있음을 나타내기 위하여 시퀀스의 결과에서 오프셋된다.
도 2에 도시된 상기 예측 단계 C5는,
- 시퀀스(Sri 및 Su)를 서로 비교하거나 또는 대응하는 분할을 서로 비교하는 서브-단계 C51과,
- 미리결정된 비교 기준의 적용에서 상기 비교를 나타내는 잔차 비트들을 결정하는 서브-단계 C52를 포함한다.
예측 단계 C5가 끝나면, 각각의 현재 블록(CTBu)의 예측된 분할을 나타내는 시퀀스(S'u)가 얻어진다.
예측 단계 C5는 현재 블록(CTB1 내지 CTBS)의 예측된 분할을 나타내는 시퀀스(S'1 내지 S'S)를 얻기 위해 모든 시퀀스(S1 내지 SS)에 대해 반복된다.
HEVC 호환 가능한 코더가 상기 예측 단계를 실행했거나 실행하지 않았는지의 여부는 분할의 예측이 실행되었음을 나타내는 "1" 비트 또는 분할의 예측이 실행되지 않았음을 나타내는 "0" 비트와 같은 디지털 정보에 의해 신호 처리된다. 상황에 따라, 이와 같은 하나의 비트는 이미지 시퀀스 당 또는 이미지 당 또는 이미지 부분 또는 "슬라이스" 당 신호 처리될 수 있다.
제1 비교 기준에 따라,
- 현재 블록(CTBu)과 이미 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 분할을 동일한 분할 깊이 레벨(k1, k2)에서 비교하는 단계,
- 상기 비교를 상기 미리결정된 분할 깊이 레벨(kp)로 반복하는 단계, 및
- 각각의 비교가 끝나면, 비교된 분할이 각각 동일하거나 상이한지의 여부에 따라 제1 값, 또는 제2 값 중 하나를 갖는 잔차 디지털 정보를 결정하는 단계가 실행된다.
이를 위해, 상기 비교는 현재 설명된 예에서 4와 같은 분할 깊이 레벨(kp)의 아래로 아래의 표 T1에 따라 실행된다:
Figure 112014126409922-pct00002
본 예에 있어서, 제1 값을 갖는 잔차 정보는 "0" 비트이고, 제2 값을 갖는 잔차 정보는 "1" 비트이다.
표 T1는,
- 동일한 분할 깊이 레벨에서, 현재 블록(CTBu)의 서브-블록과 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 대응하는 서브-블록이 동일하게 분할된 경우("1" 비트), 비교로부터 잔차 정보의 값이 "0" 비트가 되는 것을 나타내는 제1 행,
- 동일한 분할 깊이 레벨에서, 현재 블록(CTBu)의 서브-블록이나, 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 대응하는 서브-블록 모두가 분할되지 않은 경우("0" 비트), 비교로부터 잔차 정보의 값이 "0" 비트가 되는 것을 나타내는 제2 행,
- 동일한 분할 깊이 레벨에서, 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 서브-블록이 분할되고("1" 비트), 현재 블록(CTBu)의 대응하는 서브-블록이 분할되지 않는 경우("0" 비트), 비교로부터 잔차 정보의 값이 "1" 비트가 되는 것을 나타내는 제3 행, 및
- 동일한 분할 깊이 레벨에서, 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 서브-블록이 분할되지 않지만("0" 비트), 현재 블록(CTBu)의 대응하는 서브-블록이 분할되는 경우("1" 비트), 비교로부터 잔차 정보의 값이 "1" 비트가 되는 것을 나타내는 제4 행을 포함한다.
동일한 분할 깊이 레벨에서 분할은, 현재 블록(CTBu)과 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 서브-블록들을 정리하기 위해, 예를 들어, 당업자에게 잘 알려진 "래스터 스캔"과 같은 미리결정된 순서로 비교된다.
표 T1에 따라 비교가 끝나면, 현재 블록(CTBu)에 대한 예측된 분할을 나타내는 잔차 비트들의 시퀀스는 다음과 같다:
Figure 112014126409922-pct00003
시퀀스(S'u)에서 마지막 "0" 비트는 블록들(CTBu 및 CTBri) 중 어느 것도 분할 깊이 레벨(kp=4)에 도달하지 않는 것을 나타낸다.
대안으로서, 비트 값들에 대한 다른 협약이 아래에 주어진 것과 같이 표 T1에 사용될 수 있다:
Figure 112014126409922-pct00004
상기 설명한 제1 비교 기준과 유사한 제2 비교 기준의 적용에 있어서, 상기 비교는 현재 설명되는 예에서 4와 동일한 분할 깊이 레벨(kp)로 아래의 표 T2에 따라 실행된다:
Figure 112014126409922-pct00005

본 예에 있어서, 제1 값을 갖는 잔차 정보는 "0" 비트이고, 제2 값을 갖는 잔차 정보는 "1" 비트이며, 여기에 현재 블록(CTBu)의 서브-블록 또는 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 상이한 분할의 위치를 제공하는 비트가 이어진다.
표 T2는,
- 동일한 분할 깊이 레벨에서, 현재 블록(CTBu)의 서브-블록과 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 대응하는 서브-블록이 동일하게 분할된 경우("1" 비트), 비교로부터 얻은 잔차 정보의 값이 "0" 비트가 되는 것을 나타내는 제1 행,
- 동일한 분할 깊이 레벨에서, 현재 블록(CTBu)의 서브-블록이나, 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 대응하는 서브-블록 모두가 분할되지 않은 경우("0" 비트), 비교로부터 얻은 잔차 정보의 값이 "0" 비트가 되는 것을 나타내는 제2 행,
- 동일한 분할 깊이 레벨에서, 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 서브-블록이 동일하게 분할되고("1" 비트), 현재 블록(CTBu)의 대응하는 서브-블록이 분할되지 않는 경우("0" 비트), 비교로부터 얻은 잔차 정보의 값이 "1" 비트가 되며, 여기에 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 서브-블록의 상이한 분할의 위치를 나타내는 다른 비트가 이어지는 것을 나타내는 제3 행, 및
- 동일한 분할 깊이 레벨에서, 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 서브-블록이 분할되지 않지만("0" 비트), 현재 블록(CTBu)의 대응하는 서브-블록이 분할되는 경우("1" 비트), 비교로부터 얻은 잔차 정보의 값이 "1" 비트가 되며, 여기에 블록(CTBu)의 서브-블록의 상이한 분할의 위치를 나타내는 다른 비트가 이어지는 것을 나타내는 제4 행을 포함한다.
표 T2에 따라 비교가 끝나면, 현재 블록(CTBu)의 예측된 분할을 나타내는 잔차 비트들의 시퀀스는 다음과 같다:
Figure 112014126409922-pct00006
이 시퀀스(S'u)에 있어서, 그리고, 도 4a 및 도 4b를 참조하면,
- 제1 비트 "0"은 블록(CTBri 및 CTBu)을 제1 분할 깊이 레벨에서 고려된 4개의 서브-블록들로 동일하게 분할하는 것을 나타낸다.
- 제2 비트 "0"은 제2 분할 깊이 레벨에서 고려된 블록(CTBri 및 CTBu)의 상단-좌측의 제 l 서브-블록의 동일한 분할을 나타낸다.
- 제3 비트 "1"은 제3 분할 깊이 레벨에서 고려된 현재 블록(CTBu)의 대응하는 서브-블록에 나타나지 않는 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 상단-좌측에 위치한 제1 서브-블록의 서브-블록의 분할이 존재했음을 나타낸다.
- 제4 비트 "0"은 블록(CTBu 및 CTBri)의 어느 것도 분할 깊이 레벨(kp=4)에 도달하지 않음을 나타낸다.
- 제5 비트 "0"은 서브-블록(Br5)이 분할되지 않음을 나타낸다.
- 제6 비트 "0"은 서브-블록(Br6)이 분할되지 않음을 나타낸다.
- 제7 비트 "1"은 서브-블록(Br7)이 4개의 서브-블록들로 분할되는 것을 나타낸다.
- 제8 비트 "0"은 서브-블록(Br8)이 분할되지 않음을 나타낸다.
대안으로서, 비트 값들에 대한 다른 협약은 아래에 주어진 것과 같이 표 T2에 사용될 수 있다:
Figure 112014126409922-pct00007
제3 비교 기준의 적용에 있어서, 상기 비교는 아래의 표 T3에 따라 실행된다:
Figure 112014126409922-pct00008
표 T3는,
- 현재 블록(CTBu)의 서브-블록과 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 대응하는 서브-블록이 동일하게 분할된 경우("1" 비트), 이 비교로부터 얻은 잔차 정보의 값이 "1" 비트가 되는 것을 나타내는 제1 행,
- 현재 블록(CTBu)의 서브-블록이나, 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 대응하는 서브-블록 모두가 분할되지 않은 경우("0" 비트), 비교의 결과로서 잔차 정보가 결정되지 않는 것을 나타내는 제2 행, 및
- 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 서브-블록이 분할되지만("1" 비트), 현재 블록(CTBu)의 대응하는 서브-블록이 분할되지 않는 경우("0" 비트), 비교로부터 얻은 잔차 정보의 값이 "0" 비트가 되는 것을 나타내는 제3 행을 포함한다.
이때, 상기 언급된 시퀀스(Sri 및 Su)는 서로 비교되고, 시퀀스(Sri)의 제1 비트는 시퀀스(Su)의 제1 비트와 비교되며, 시퀀스의 각각의 마지막 비트까지 비교된다.
표 T3에 따라 실행된 비교가 끝나면, 현재 블록(CTBu)의 예측된 분할을 나타내는 잔차 비트들의 시퀀스는 다음과 같다:
Figure 112014126409922-pct00009

제4 비교 기준의 적용에 있어서, 상기 비교는 아래의 표 T4에 따라 실행된다:
Figure 112014126409922-pct00010
표 T4는,
- 현재 블록(CTBu)의 서브-블록과 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 대응하는 서브-블록이 동일하게 분할된 경우("1" 비트), 비교의 결과로서 잔차 정보가 결정되지 않는 것을 나타내는 제1 행,
- 현재 블록(CTBu)의 서브-블록이나, 코딩된 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 대응하는 서브-블록 모두가 분할되지 않은 경우("0" 비트), 비교로부터 얻은 잔차 정보의 값이 "0" 비트가 되는 것을 나타내는 제2 행, 및
- 코딩된 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 서브-블록이 분할되고("1" 비트), 현재 블록(CTBu)의 대응하는 서브-블록이 분할되지 않는 경우("0" 비트), 비교로부터 얻은 잔차 정보의 값이 "1" 비트가 되며, 여기에 블록(CTBri)의 서브-블록의 상이한 분할의 유형을 나타내는 다른 비트가 바로 이어지는 것을 나타내는 제3 행을 포함한다.
이때, 상기 언급된 시퀀스(Sri 및 Su)는 서로 비교되고, 시퀀스(Sri)의 제1 비트는 시퀀스(Su)의 제1 비트와 비교되며, 시퀀스의 각각의 마지막 비트까지 비교된다.
표 T4에 따라 실행된 비교가 끝나면, 현재 블록(CTBu)의 예측된 분할을 나타내는 잔차 비트들의 시퀀스는 다음과 같다:
Figure 112014126409922-pct00011

이 시퀀스(S'u)에서, 도 4b를 참조하면, "1" 비트 다음의 4개의 "0" 비트는 4개의 서브-블록들(Br9, Br10, Br11, Br12)로의 서브-블록(Br7)의 분할을 나타낸다.
상기 설명한 제2 및 제3 비교 기준의 조합인 제5 비교 기준의 적용에 있어서, 상기 비교는 제2 분할 깊이 레벨에서 시작하여 현재 설명된 예에서 4와 동일한 분할 깊이 레벨(kp)까지 계속되며 아래의 표 T5에 따라 실행된다:
Figure 112014126409922-pct00012
표 T5는 표 T3와 동일한 협약을 사용한다. 동일한 분할 깊이 레벨에서, 현재 블록(CTBu)의 서브-블록과 코딩된 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 대응하는 서브-블록이 다르게 분할되는 것을 나타내는 "깊이 레벨 비트"로 불리는 부가적인 열에 의해 차이가 있으며, 깊이 레벨 비트는 현재 블록(CTBu)의 서브-블록과 이미 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 서브-블록 사이의 분할 차이를 명시적으로 나타내도록 "1"로 설정된다.
표 T5에 따른 비교가 끝나면, 현재 블록(CTBu)의 예측된 분할을 나타내는 잔차 비트의 시퀀스는 다음과 같다:
Figure 112014126409922-pct00013

이 시퀀스에 있어서, 도 4a 및 도 4b를 참조하면,
- 제1 깊이 레벨 비트는, 제2 분할 깊이 레벨에서 블록(CTBu)의 서브-블록(B1)의 분할이 블록(CTBri)의 서브-블록(Br1)의 분할과 동일하기 때문에, "0"이 된다.
- 제2 깊이 레벨 비트는, 제3 분할 깊이 레벨에서 블록(CTBu)의 서브-블록(B7)이 분할되지 않지만 블록(CTBri)의 서브-블록(Br7)이 4개의 서브-블록들(Br9 내지 Br12)로 분할되기 때문에, "1"이 된다.
- 제3 깊이 레벨 비트는 블록(CTBu 및 CTBri)의 어느 것도 제4 분할 깊이 레벨(kp)에 도달하지 않는 것을 고려하면 "0"이 된다.
도 2를 참조하면, 예측 단계 C5가 끝나면, 현재 블록(CTBu)에 대한 예측된 분할을 나타내는 시퀀스(S'u)는 단계 C6 동안에 인코딩된다.
이와 같은 인코딩 단계는 도 3에 도시된 엔트로픽 코더(CE)에 의해 실행된다.
이후에, 도 2에 도시된 단계 C7 동안에, 데이터 신호(F)는, 예를 들어, 블록(CTBu)의 코딩 모드(CM), TR로 기재된 그의 텍스처 잔차 및 MVR로 기재된 그의 움직임 벡터(MV) 잔차와 같은 다른 종래의 잔차 데이터와 함께 시퀀스(S'u)를 포함하는 도 5에 도시된 것과 같이 구성된다.
데이터 신호(F)는 도 3에 도시된 것과 같은 스트림-구성 소프트웨어 모듈(CF)에서 구성된다.
이때, 데이터 신호(F)는 통신 네트워크(도시하지 않음)를 통해 원격 단말로 전송된다. 원격 단말은 아래에 상세히 설명되는 디코더를 갖는다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 다양한 미리-식별된 위치들이 설명된다.
도 6a를 참조하면, 현재 이미지(ICj)는 예를 들어, 2차원 이미지로 구성된다. 본 예에 있어서, 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)은 이미 코딩되어 후에 디코딩되는 현재 이미지(ICj)의 일부에 선택된다. 예로서, 이러한 선택은 현재 블록(CTBu)에 이웃한 4개의 블록에서 이루어지며, 이러한 블록은 다음과 같다.
- 현재 블록(CTBu)의 좌측에 위치한 블록(CTBrx),
- 현재 블록(CTBu)의 위에서 좌측에 위치한 자체의 블록(CTBri),
- 현재 블록(CTBu)의 위에 위치한 블록(CTBry); 및
- 현재 블록(CTBu)의 위에서 우측에 위치한 블록(CTBrz).
선택된 블록(CTBri)의 인덱스는 데이터 신호(F)로 전송된다.
도 6b를 참조하면, 이미지(ICj)는 보통 2차원 이미지이다. 본 예에 있어서, 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)은, 이미 코딩되어 후에 디코딩되었으며 예로서 현재 이미지(ICj)에 바로 선행하는 이미지(Iref)에서 선택된다. 이미 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)은, 예를 들어, 현재 이미지(ICj)내의 현재 블록(CTBu)과 동일한 위치에서, 이미지(Iref)에 위치된다. 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 인덱스는 데이터 신호(F)로 전송된다.
도 6b에 도시된 예의 가능한 대안에 있어서, 코딩되어 디코딩되는 블록은, 도 6a의 예에서와 동일한 방식으로, 상기 언급된 이미지(Iref)에 선택되는 대신에, 이미 코딩되어 후에 디코딩되는 현재 이미지(ICj)의 일부에서 선택될 수 있다. 도 6b에 도시된 변형의 예에 있어서, 선택된 코딩되어 후에 디코딩되는 블록은 도 6b에서 CTB'ri로 기재되어 있고, 이는 현재 블록(CTBu)의 위에서 우측에 위치된 블록이다. 선택된 블록(CTB'ri)의 인덱스는 데이터 신호(F)로 전송된다.
도 6c를 참조하면, 이미지(ICj)는 제1 이미지 성분(CI1j) 및 제2 이미지 성분(CI2j)을 포함하는 3차원 이미지이다. 제1 이미지 성분(CI1j)은 제2 이미지 성분(CI2j)과 관련하여 획득된다. 도시된 예에 있어서, 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)은 제1 이미지 성분(CI1j)에서 선택된다. 이와 같은 성분은, 현재 블록(CTBu)이 위치한 제2 이미지 성분(CI2j)을 코딩하는 데 사용되도록 하기 위하여, 기준 이미지 성분, 예를 들어, 미리 코딩되어 후에 디코딩되는 성분인 것으로 고려된다. 코딩되어 후에 디코딩되는 블록(CTBri)의 인덱스는 데이터 신호(F)로 전송된다.
이러한 제1 및 제2 이미지 성분은, 예를 들어, 각각 현재 개발 중에 있는 멀티뷰 비디오 + 깊이(MVD)로서 공지된 새로운 비디오 코딩 포맷으로 구현되는 텍스처 성분 및 연관된 깊이 성분일 수 있다.
대안으로, 상기 언급된 제1 및 제2 이미지 성분은 각각 깊이 성분 및 그의 관련된 텍스처 성분일 수 있다.
물론, 제1 및 제2 이미지 성분의 다른 유형을 사용하는 것을 예상할 수 있다.
따라서, 제1 및 제2 이미지 성분은 각각,
- 동일한 멀티뷰 이미지의 2개의 뷰, 또는,
- 휘도 성분 및 색도 성분, 또는,
- 확장 가능한 비디오 코딩 동안 2개의 상이한 계층일 수 있다.
또한, 제2 이미지 성분 및 제3 이미지 성분에 관련된 제1 이미지 성분의 코딩을 예상할 수 있다. 예로서, 이는 다음과 같이 제공될 수 있다.
- 제1 이미지 성분이 성분 Y일 수 있고,
- 제2 이미지 성분이 성분 U일 수 있으며,
- 제3 이미지 성분이 성분 V일 수 있다.
본 발명의 디코딩 방법에 대한 상세한 설명
본 발명의 구현예를 아래에 설명하는데, 여기서 본 발명의 디코딩 방법은 예를 들어 현재 개발 중인 HEVC 2D 표준에 따라 코딩함으로써 얻어지는 것과 유사한 2진 스트림의 이미지 시퀀스를 디코딩하기 위해 사용된다.
본 구현예에 있어서, 본 발명의 디코딩 방법은 예를 들어, 초기에 HEVC 2D 표준에 따랐던 디코더를 변경함으로써 소프트웨어 또는 하드웨어 방식으로 구현된다. 본 발명의 디코딩 방법은 도 7에 도시된 것과 같은 단계 D1 내지 D2를 포함하는 알고리즘의 형태로 도시되어 있다.
본 발명의 구현예에 있어서, 본 발명의 디코딩 방법은 도 8에 도시된 것과 같은 디코더 장치(DO)에서 구현되며, 이 장치는 도 3의 코더(CO)에 의해 전달되는 데이터 신호(F)를 수신하도록 이루어진다.
도 7에 도시된 단계 D1 동안에, 현재 블록(CTBu)과 연관된 다음 사항들, 즉 시퀀스(S'u), 코딩 모드(CM), 텍스처 잔차(TR) 및 움직임 벡터 잔차(MVR)는 데이터 신호(F)에서 식별된다.
이러한 단계는 도 8에 도시된 것처럼, 선택 소프트웨어 모듈(MS)에 의해 실행되며, 이 모듈은 시퀀스(S'u)를 구성하는 데이터의 시작에서 신호(F)를 가리키는 판독 포인터를 배치하도록 이루어진다.
도 7에 도시된 단계 D2 동안에, 서브-단계 D21은 현재 블록(CTBu)과 연관된 다음 사항들, 즉 코딩 모드(CM), 텍스처 잔차(TR) 및 움직임 벡터 잔차(MVR)의 엔트로픽 디코딩의 종래의 방식으로 실행된다.
이러한 단계는, 도 8에 도시된 것처럼, 엔트로픽 디코더 모듈(DE)에 의해 실행된다.
도 7에 도시된 동일한 단계 D2 동안에, 디코딩된 블록(CTBri)의 이전에 재구성된 분할을 나타내는 시퀀스(Sri)에 기초하고, 판독되는 시퀀스(S'u)에 기초하여 현재 블록(CTBu)의 분할을 나타내는 시퀀스(Su)를 재구성하는 서브-단계 D22가 수행된다. 시퀀스(Sri)는 도 8에 도시된 것과 같은 반전 예측 모듈(MPRI)에 의해 이전에 재구성된다.
보다 정확하게, 이러한 재구성은 도 2의 예측 단계 C5에서 실행되는 예측의 정반대인 예측을 실행하는 것으로 구성된다.
이를 위해, 디코딩된 블록(CTBri)의 이전에 재구성된 분할을 나타내는 시퀀스(Sri)는 판독되는 시퀀스(S'u)에 부가되고, 이에 의해, 현재 블록(CTBu)의 분할을 나타내는 재구성된 시퀀스(Su)를 제공한다.
이 서브-단계 D21 및 D22는 동시에 실행될 수 있거나, 대안으로, 어느 하나의 순서로 실행될 수 있다.
단계 D1 및 D2는 데이터 신호(F)에서 식별된 시퀀스(S'1 내지 S'S)의 모두에 대해 반복된다.
물론, 상기 설명한 구현예들은 단지 비제한적으로 제공되는 것이며, 이에 대해 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 수많은 변형이 용이하게 가해질 수 있다.

Claims (14)

  1. 블록들로 미리 분할된 현재 이미지(ICj)를 코딩하는 방법으로서,
    코딩될 현재 블록(CTBu)에 대해서:
    - 상기 현재 블록을 적어도 한 번 복수의 서브-블록들로 분할하는 단계(C3); 및
    - 상기 현재 블록의 분할을 제1 디지털 정보 시퀀스의 형태로 나타내는 단계(C4)
    를 수행하고,
    - 상기 현재 블록의 분할을 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록(CTBrj)의 분할에 대해 비교(C51)하거나 또는 상기 제1 디지털 정보 시퀀스를 상기 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록의 분할을 나타내는 제2 디지털 정보 시퀀스와 비교(C51)하는 단계;
    - 미리결정된 비교 기준의 적용에서 상기 분할들을 비교하거나 또는 상기 제1 및 제2 디지털 정보 시퀀스들을 비교함으로써 획득되는 적어도 하나의 비교 결과를 나타내는 적어도 하나의 디지털 정보를 결정(C52)하는 단계; 및
    - 결정된 상기 적어도 하나의 디지털 정보를 인코딩(C6)하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코딩하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비교 단계가 수행되었는지 여부를 나타내는 디지털 정보를 포함하는 데이터 신호를 디코더에 전송하는 단계를 포함하는, 코딩하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 현재 블록(CTBu) 및 상기 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록(CTBrj)은 미리결정된 분할 깊이 레벨(kp)
    Figure 112019115512436-pct00014
    Figure 112019115512436-pct00015
    이하인 2개의 분할 깊이 레벨들(k1, k2)을 획득하기 위해 적어도 한 번 각각 분할되고, 그리고 상기 미리결정된 비교 기준은:
    - 동일한 분할 깊이 레벨(k1, k2)에서, 상기 현재 블록과 상기 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록의 분할을 비교하는 것;
    - 상기 비교를 상기 미리결정된 분할 깊이 레벨(kp)에 대하여 반복하는 것; 및
    - 각각의 비교가 끝나면, 비교된 분할들이 각각 동일하거나 또는 상이한지의 여부에 따라 제1 값 또는 제2 값 중 하나의 것의 적어도 하나의 디지털 정보를 결정하는 것인, 코딩하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비교 기준은:
    - 상기 현재 블록의 분할로부터 얻어진 서브-블록과 상기 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록의 분할로부터 얻어진 대응하는 서브-블록이 다시 분할되지 않은 경우, 어떠한 디지털 정보도 결정되지 않는 것; 및
    - 상기 현재 블록의 분할로부터 얻어진 서브-블록이 다시 분할된 경우 그리고 상기 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록의 분할로부터 얻어진 대응하는 서브-블록이 다시 분할되었거나 분할되지 않은 경우, 적어도 하나의 디지털 정보가 결정되는 것인, 코딩하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비교 기준은:
    - 상기 현재 블록의 분할로부터 얻어진 서브-블록과 상기 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록의 분할로부터 얻어진 대응하는 서브-블록이 다시 분할된 경우, 어떠한 디지털 정보도 결정되지 않는 것;
    - 상기 현재 블록의 분할로부터 얻어진 서브-블록과 상기 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록의 분할로부터 얻어진 대응하는 서브-블록이 다시 분할되지 않은 경우, 적어도 하나의 디지털 정보가 결정되는 것; 및
    - 상기 현재 블록의 분할로부터 얻어진 서브-블록이 다시 분할된 경우 그리고 상기 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록의 분할로부터 얻어진 대응하는 서브-블록이 다시 분할되지 않은 경우, 적어도 하나의 디지털 정보가 결정되는 것인, 코딩하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록은:
    - 상기 현재 이미지의 디코딩된 부분에서; 또는
    - 이미 디코딩된 다른 이미지에서; 또는
    - 상기 현재 블록이 위치되는 다른 이미지 성분과 연관된 이미지 성분에서
    미리-식별된 위치를 갖는, 코딩하는 방법.
  8. 블록들로 미리 분할된 현재 이미지를 코딩하기 위한 코더 장치로서,
    코딩될 현재 블록에 대해서:
    - 상기 현재 블록을 적어도 한번 복수의 서브-블록들로 분할하기 위한 분할 수단(MP2); 및
    - 상기 현재 블록의 분할을 제1 디지털 정보 시퀀스(Su)의 형태로 나타내기 위한 표현 수단(PSB)을 포함하고,
    상기 코더 장치는:
    - 상기 현재 블록의 분할을 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록의 분할에 대해 비교하거나 또는 상기 제1 디지털 정보 시퀀스를 상기 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록의 분할을 나타내는 제2 디지털 정보 시퀀스와 비교하기 위한 비교 수단(MPR) ― 상기 비교 수단은 미리결정된 비교 기준의 적용에서 상기 분할들을 비교하거나 또는 상기 제1 및 제2 디지털 정보 시퀀스들을 비교함으로써 획득되는 적어도 하나의 비교 결과를 나타내는 적어도 하나의 디지털 정보를 결정함 ―; 및
    - 상기 적어도 하나의 결정된 디지털 정보를 코딩하기 위한 코더 수단(CE)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 코더 장치.
  9. 삭제
  10. 비-전송가능(non-transmissible) 컴퓨터-판독가능 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터-판독가능 저장 매체 상에 저장되고, 그리고 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 때, 블록들로 미리 분할된 현재 이미지를 코딩하는 방법을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 포함하고,
    상기 방법은, 코딩될 현재 블록(CTBu)에 대해서:
    - 상기 현재 블록을 적어도 한 번 복수의 서브-블록들로 분할하는 단계(C3);
    - 상기 현재 블록의 분할을 제1 디지털 정보 시퀀스의 형태로 나타내는 단계(C4);
    - 상기 현재 블록의 분할을 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록(CTBrj)의 분할에 대해 비교(C51)하거나 또는 상기 제1 디지털 정보 시퀀스를 상기 이미 코딩된 후에 디코딩된 블록의 분할을 나타내는 제2 디지털 정보 시퀀스와 비교(C51)하는 단계;
    - 미리결정된 비교 기준의 적용에서 상기 분할들을 비교하거나 또는 상기 제1 및 제2 디지털 정보 시퀀스들을 비교함으로써 획득되는 적어도 하나의 비교 결과를 나타내는 적어도 하나의 디지털 정보를 결정(C52)하는 단계; 및
    - 결정된 상기 적어도 하나의 디지털 정보를 인코딩(C6)하는 단계
    를 수행하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
  11. 디코딩을 위한 현재 블록(CTBu)에 대해, 디코딩된 블록의 분할을 초기에 재구성하는 것을 포함하는 단계를 수행함으로써, 블록들로 미리 분할되고 그리고 코딩된 현재 이미지를 나타내는 데이터 신호(F)를 디코딩하는 방법으로서,
    - 미리결정된 비교 기준의 적용에서, 현재 블록의 분할을 나타내는 제1 디지털 정보 시퀀스(Su)와 디코딩된 블록의 분할을 나타내는 제2 디지털 정보 시퀀스(Sri) 사이, 또는 대응하는 분할들 사이의 코딩 동안 수행되는 비교의 결과를 나타내는 적어도 하나의 디지털 정보(S'u)를 상기 데이터 신호(F)에서 식별하는 단계(D1); 및
    - 상기 디코딩된 블록의 재구성된 분할로부터, 그리고 상기 적어도 하나의 식별된 디지털 정보로부터 상기 현재 블록의 분할을 재구성하는 단계(D22)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  12. 블록들로 미리 분할되고 그리고 코딩된 현재 이미지를 나타내는 데이터 신호(F)를 디코딩하기 위한 디코더 장치로서,
    - 디코딩된 블록의 분할을 초기에 재구성하기 위한 재구성 수단(MPRI)을 포함하고,
    상기 디코더 장치는, 디코딩될 현재 블록(CTBu)에 대해:
    - 미리결정된 비교 기준의 적용에서, 현재 블록의 분할을 나타내는 제1 디지털 정보 시퀀스(Su)와 디코딩된 블록의 분할을 나타내는 제2 디지털 정보 시퀀스(Sri) 사이 또는 대응하는 분할들 사이의 코딩 시에 수행되는 비교의 결과를 나타내는 적어도 하나의 디지털 정보(S'u)를 상기 데이터 신호에서 식별하기 위한 식별 수단(MS) ― 상기 재구성 수단(MPRI)은 상기 디코딩된 블록의 재구성된 분할로부터 그리고 상기 적어도 하나의 식별된 디지털 정보로부터 상기 현재 블록의 분할을 재구성함 ―
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디코더 장치.
  13. 삭제
  14. 비-전송가능 컴퓨터-판독가능 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터-판독가능 저장 매체 상에 저장되고, 그리고 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 때, 디코딩을 위한 현재 블록(CTBu)에 대해, 디코딩된 블록의 분할을 초기에 재구성하는 것을 포함하는 단계를 수행함으로써, 블록들로 미리 분할되고 그리고 코딩된 현재 이미지를 나타내는 데이터 신호(F)를 디코딩하는 방법을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 데이터 매체를 포함하고,
    상기 디코딩하는 방법은:
    - 미리결정된 비교 기준의 적용에서, 현재 블록의 분할을 나타내는 제1 디지털 정보 시퀀스(Su)와 디코딩된 블록의 분할을 나타내는 제2 디지털 정보 시퀀스(Sri) 사이, 또는 대응하는 분할들 사이의 코딩 동안 수행되는 비교의 결과를 나타내는 적어도 하나의 디지털 정보(S'u)를 상기 데이터 신호(F)에서 식별하는 단계(D1); 및
    - 상기 디코딩된 블록의 재구성된 분할로부터, 그리고 상기 적어도 하나의 식별된 디지털 정보로부터 상기 현재 블록의 분할을 재구성하는 단계(D22)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.
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